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一、选择题(本题包括5题，每小题4分，共20分)
1．已知反应A(g)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1 mol·(L·min)－1，则此段时间内以C表示的化学反应速率为( )[:]
A．0.5 mol·(L·min)－1 B．1 mol·(L·min)－1
C．2 mol·(L·min)－1 D．3 mol·(L·min)－1
解析：v(C)＝2v(A)＝2 mol·(L·min)－1。
答案：C
2．下列实验中，反应速率加快是由催化剂引起的是( )
A．在炭粉中加入KClO3，点燃时燃烧更为剧烈
B．锌与稀硫酸反应中加入少量浓硫酸而使反应放出H2的速率加快
C．双氧水中加入少量MnO2，可迅速放出气体
D．固态FeCl3和固体NaOH混合后，加入水能迅速产生沉淀
解析：A中，速率加快的原因是KClO3分解产生的O2助燃；B中，增大硫酸浓度；C中，MnO2是双氧水分解的催化剂；D中，水的加入，使固体溶解，增大了物质的接触面积。
答案：C
3．下列措施对增大反应速率明显有效的是( )
A．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝粉改为铝片
B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用质量分数为98.3 %的浓硫酸
C．Zn与稀硫酸反应时，适当提高溶液的温度
D．Na与水反应时增大水的用量
解析：A项减小了固体表面积，反应速率减小；B项改用98.3%浓硫酸会使铁钝化；C项升温，化学反应速率增大；D项增加水的用量不会提高反应速率。
答案：C
4．在恒温下，使反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
①增加C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
A．①④ B．①③
C．④ D．②④
解析：①中C为固体，增加用量，反应速率不变；②中体积减半，气体的浓度增大，反应速率增大；③中虽然体系压强增大，但原体系中各气体的浓度未变，反应速率不变；④中体积变化，体系中各气体的浓度减小，反应速率减小。
答案：B
5．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是( )
A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果好
C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
解析：因为图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同，故该实验不能确定
Fe3＋与Cu2＋对H2O2分解的催化效果。
答案：B
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(9分)对于反应4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，试回答下列有关问题：
(1)常选用哪些物质的浓度的变化来表示该反应的反应速率？__________。
(2)4 s内，生成SO2的速率为0.4 mol·(L·s)－1时，O2减少的速率是________。
(3)测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L－1，则开始时O2的浓度为________。
解析：(1)因为FeS2、Fe2O3为固体，O2、SO2为气体，故可用O2、SO2来表示该反应的反应速率。
(2)v(O2)＝v(SO2)＝×0.4 mol·(L·s)－1＝0.55 mol·(L·s)－1。
(3)4 s内O2的浓度减少了0.55 mol·L－1·s－1×4 s＝2.2 mol·L－1，故开始时O2的浓度为2.8 mol·L－1＋2.2 mol·L－1＝5 mol·L－1。
答案：(1)O2、SO2 (2)0.55 mol·(L·s)－1
(3)5.0 mol·L－1
7．(9分)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)??xC(g)＋2D(g)，经5 min时，测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0.1 mol·(L·min)－1。回答下列各问题：
(1)5 min内A的平均反应速率为__________________mol·(L·min)－1。
(2)x＝________。
(3)开始B的浓度为________mol·L－1。
解析：5 min时D的浓度为0.5 mol·L－1，则D的平均反应速率v(D)＝＝0.1 mol·(L·min)－1，即v (C)＝v(D)，由反应速率之比等于化学计量数之比可知x＝2。同理可知v(A)＝0.15 mol·(L·min)－1；v(B)＝0.05 mol·(L·min)－1。由此可知在5 min内A的浓度减少量为0.75mol·L－1；B的浓度减少0.25mol·L－1；假设A、B的起始浓度为x，可
＝，解得x＝1.5 mol·L－1。
答案：(1)0.15 (2)2 (3)1.5
8．(12分)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验序号[来源:学§科§网]
金属质量/g[来源:学科网ZXXK][来源:Zxxk.Com]
金属状态[来源:学§科§网Z§X§X§K]
c(H2SO4) /mol·L－1
V(H2SO4) /mL[来源:Z,xx,k.Com]
溶液温度/℃
金属消失的时间/s[来源:学。科。网Z。X。X。K]
反应前
反应后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
30
44
40
分析上述数据，回答下列问题：
(1)实验4和5表明，________________对反应速率有影响，______________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有__________(填实验序号)；
(2)实验1、3、4、6、8表明反应物浓度对反应速率产生影响，能表明同一规律的实验还有______________(填实验序号)；
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是6和________，8和__________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近，推测其原因：____________________________________________。
解析：(1)实验4和5的差别是金属的状态，即固体的表面积影响化学反应速率，且表面积越大，反应速率越大，实验中1和2也能说明该规律。
(2)实验中1、3、4、6、8表明浓度对化学反应速率的影响，另外2和5也可证明该规律。
(3)除固体表面积、反应物的浓度对反应速率有影响，实验6和7,8和9还表明温度对反应速率的影响。
(4)实验中可能是H2SO4过量，金属完全反应，放出的热量相等，使反应前后溶液的温度变化值相近。
答案：(1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)2和5
(3)反应温度 7 9
(4)可能是稀硫酸过量，金属完全反应，放出的热量相等，所以使反应前后溶液的温度变化值相近
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一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)＋2CO(g)??N2(g)＋2CO2(g)。下列说法不正确的是( )
A．升高温度可使该反应的逆反应速率降低
B．使用高效催化剂可有效提高正反应速率
C．反应达到平衡后，NO的反应速率保持恒定
D．单位时间内消耗CO和CO2的物质的量相等时，反应达到平衡
解析：升温，无论是正反应，还是逆反应，速率均加快，A项错；催化剂可以加快化学反应速率，B项正确；达到平衡后，各组分的速率保持不变，C项正确；由于CO和CO2的化学计量数相等，故当两者同时消耗的量相等时，反应即达平衡，D项正确。
答案：A[:]
2．[双选题]学完“化学反应的限度”后，放学回家的路上，小颖和小鑫同学边走路边交流，以下是二人的谈话，请指出不确切的是( )
A．小颖：一切化学反应都存在化学平衡
B．小鑫：化学平衡研究对象是可逆反应，所以你说的不对
C．小颖：化学平衡状态时，反应没有停止
D．小鑫：化学平衡状态时，各物质的浓度保持不变，反应停止了[:][:]
解析：在一定条件下的可逆反应中，当v(正)＝v(逆)时，各组分的浓度保持不变，反应达到化学平衡状态，但反应并未停止，是一种动态平衡。
答案：AD
3．在一定条件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下叙述错误的是( )[:]
A．开始反应时，正反应速率最大，逆反应速率为零[:]
B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后减小为零
C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，后保持恒定
D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后与逆反应速率相等且都保持恒定
解析：随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，后保持恒定，但最后不可能减小为零。
答案：B
4．[双选题](2011·海南高考)对于可逆反应H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是( )
A．H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率比为2∶1
B．反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C．正、逆反应速率的比值是恒定的
D．达到平衡时，正、逆反应速率相等
解析：v(H2)∶v(HI)＝1∶2，A选项错误；随着反应的进行，正逆反应速率在不断发生变化，其比值也不断发生变化，当达到平衡时，正、逆反应速率相等，不再发生变化，其比值也不再发生变化。
答案：BD
5．在定温、定容条件下，不能标志H2(g)＋I2(g)??2HI(g)达化学平衡的是( )
A．单位时间内消耗a mol H2同时消耗2a mol HI
B．容器内的总压强不随时间变化
C．容器内H2、I2不再减少，HI不再增加
D．单位时间内每生成a mol HI，同时有aNA个HI分子分解
解析：化学反应：H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，反应前后化学计量数之和不变，即反应前后气体的物质的量不变，不管反应是否达到平衡，容器内的总压强始终不随时间变化。
答案：B
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(10分)在200 ℃时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：
I2(g)＋H2(g)??2HI(g)。
(1)反应刚开始时，由于c(H2)＝____________，c(I2)＝____________，而c(HI)＝__________，所以化学反应速率__________最大，而__________最小(为零)。
(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)__________，c(I2)__________，c(HI)__________，从而化学反应速率v(正)______________，v(逆)____________。
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)__________时，此可逆反应就达到了最大限度，若保持外界条件不变时，混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强都将__________。
解析：反应开始时，c(H2)和c(I2)为最大值，正反应速率最大，由于此时没有HI，逆反应速率最小为0，随着反应进行c(H2)和c(I2)越来越小，正反应速率越来越小，逆反应速率逐渐变大，直到平衡时，v(正)＝v(逆)。
答案：(1) mol/L mol/L 0 v(正) v(逆)
(2)减小 减小 增大 减小 增大
(3)相等 保持不变
7．(10分)在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：
时间(s)
0[:]
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上述反应__________(填“是”或“不是”)可逆反应，在第5 s时，NO的转化率为__________。
(2)如图中表示NO2变化曲线的是__________。用O2表示0～2 s内该反应的平均速率v＝__________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。
a．v(NO2)＝2v(O2)
b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2)
d．容器内密度保持不变
解析：(1)该反应是可逆反应，5 s时，NO转化率为：×100%＝65%。
(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)知，NO2为生成物，在0 s时，c(NO2)＝
0 mol·L－1，随反应的进行，c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，c(NO2)＝－
＝0.006 5 mol·L－1，故表示NO2变化曲线的为b。
v(NO)＝＝＝＝0.003 mol·(L·s)－1，
则v(O2)＝v(NO)＝0.001 5 mol·(L·s)－1。
(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内密度总保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
答案：(1)是 65% (2)b 1.5×10－3 mol/(L·s) (3)b、c
8．(10分)将4 mol SO3气和4 mol NO置于2 L容器中，一定条件下发生如下可逆反应(不考虑NO2和N2O4之间的相互转化)：2SO3(g)??2SO2(g)＋O2(g)、2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)。
(1)当上述系统达到平衡时，O2和NO2的物质的量分别为n(O2)＝0.1 mol，n(NO2)＝3.6 mol，则此时SO3气体的物质的量为__________。
(2)当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是SO3和________，或NO和________(填它们的化学式)。
(3)若在另外一个2 L的容器中只发生反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g)，其中NO、O2、NO2的起始浓度依次是0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是__________(填字母代号)。
A．c(NO)＝0.35 mol·L－1或c(NO)＝0.09 mol·L－1
B．c(NO2)＝0.4 mol·L－1
C．c(NO2)＝0.35 mol·L－1
D．c(O2)＝0.2 mol·L－1或c(NO)＝0.4 mol·L－1
解析：2 mol SO3分解生成1 mol O2，生成2 mol NO2需1 mol O2，根据“n(O2)＝0.1 mol、n(NO2)＝3.6 mol”可计算出还剩余SO3 0.2 mol。分析题给反应式可知，SO3、SO2两种物质中知道任意一种就可计算出另一种，NO、NO2两种物质中知道任意一种就可计算出另一种。
答案：(1)0.2 mol (2)SO2 NO2 (3)AC
2.1.1 化学反应速率
1．下列关于化学反应速率的说法正确的是( )
A．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量的减少或任何一种生成物物质的量的增加
B．化学反应速率为0.8 mol·(L·s)－1是指1 s 时某物质的浓度为0.8 mol·L－1
C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢
D．对于任何化学反应来说，反应速率越快，反应现象就越明显
解析：化学反应速率一般以某物质单位时间内的浓度mol·L－1变化量来表示，A错误；反应速率为0.8 mol·(L·s)－1表示1 s内某物质的浓度平均变化了0.8 mol·L－1，而不是1 s时的实际浓度，B错误；反应速率有时不一定能察觉，如酸碱中和反应瞬间即能完成，但几乎没有明显现象发生，D错误。
答案：C
2．对于反应A(g)＋3B(g)??2C(g)，下列各数据表示不同条件下的反应速率，其中反应进行得最快的是( )
A．v(A)＝0.2 mol·(L·s)－1
B．v(B)＝0.2 mol·(L·s)－1
C．v(B)＝0.3 mol·(L·s)－1
D．v(C)＝0.2 mol·(L·s)－1
解析：、、中数值最大的，则反应进行的最快，代入数据判断出A项表示的反应速率最快。
答案：A
3．反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，在5 L的密闭容器中进行，半分钟后NO的物质的量增加了0.3 mol，则此反应的平均速率为( )
A．v(O2)＝0.01 mol·(L·s)－1
B．v(NO)＝0.08 mol·(L·s)－1
C．v(H2O)＝0.003 mol·(L·s)－1
D．v(NH3)＝0.003 mol·(L·s)－1
解析：先求出NO的反应速率，然后运用“化学反应速率比＝化学方程式中各物质前的计量数比”求出其他物质的反应速率。
根据题意计算得v(NO)＝0.002 mol·(L·s)－1，因v(O2)∶v(NO)＝5∶4，故v(O2)＝
0.002 5 mol·(L·s)－1，同理v(H2O)＝0.003 mol·(L·s)－1，v(NH3)＝0.002 mol·(L·s)－1。
答案：C
4．已知某反应aA(g)＋bB(g)??cC(g)的各物质浓度数据如下：
A
B
C
起始浓度(mol·L－1)
3.0
1.0
0
2 s末浓度(mol·L－1)
1.8[:]
0.6
0.8
据此可推算出a∶b∶c是( )
A．9∶3∶4 B．3∶1∶2
C．2∶1∶3 D．3∶2∶1
解析：A、B、C在2 s内浓度的变化值分别为
1．2 mol·L－1、0.4 mol·L－1、0.8 mol·L－1，各物质的计量数之比与其浓度变化值之比相等，为3∶1∶2。
答案：B
5．在下列事实中，什么因素影响了化学反应速率？
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：____________。
(2)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：______________。
(3)同浓度、同体积的盐酸中分别放入同样大小的锌粒和镁条，产生气体有快有慢：____________________。
(4)夏天的食品易霉变，而冬天不易发生该现象：_____________________________。
解析：反应物本身的性质是决定化学反应速率的主要因素，而浓度、温度、压强、催化剂及固体的表面积、光照等均能影响化学反应速率，结合各问题描述即可找出答案。
答案：(1)光照 (2)催化剂 (3)反应物本身的性质 (4)温度
2.1.2 化学反应的限度
1．对化学反应限度的叙述，错误的是( )
A．任何可逆反应都有一定的限度
B．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等
C．化学反应的限度与时间的长短无关
D．化学反应的限度是不可改变的[:]
解析：在一定条件下，任何可逆反应达到正逆反应速率相等时，即达到化学反应限度——化学平衡状态，当条件改变时，化学平衡状态也会发生改变。
答案：D
2．下列各组反应互为可逆反应的是( )
①2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3
②SO2＋H2O===H2SO3 H2SO3===SO2＋H2O
③2SO2＋O22SO3 2SO32SO2＋O2
④NH3＋HCl===NH4Cl NH4ClNH3↑＋HCl↑
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：①、④中两反应的条件不相同，不互为可逆反应。
答案：B
3．可逆反应N2＋3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A．3v正(N2)＝v正(H2)
B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3)
D．v正(N2)＝3v逆(H2)
解析：当正反应速率等于逆反应速率时，可逆反应达到平衡状态。根据化学方程式中NH3和H2的计量关系，可以看出正反应在单位时间内有3 mol H2发生化合反应，必定同时生成2 mol NH3，故有2v正(H2)＝3v正(NH3)。这时逆反应如果同时有2 mol NH3发生分解反应，NH3的物质的量就相当于没有变化，好像“表面上静止”达到平衡状态。所以当2v正(H2)＝3v逆(NH3)时，NH3的正、逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态，C正确；不能用同一方向的速率证明反应达到平衡，A错误；B、D比值关系错误。
答案：C
4．在一定条件下，反应2A(g)＋2B(g)??3C(g)＋D(g)达到平衡状态的标志是( )
A．单位时间内生成2 n mol A，同时生成n mol D
B．容器内压强不随时间而变化
C．单位时间内生成n mol B，同时消耗1.5 n mol C
D．容器内混合气体密度不随时间而变化
解析：正逆反应同时在进行，单位时间内生成2n mol A，同时生成n mol D，A正确；C中单位时间内生成n mol B，同时消耗1.5n mol C，说明反应在逆向进行，不是平衡状态，C错误；因为本反应反应前后气体总体积不变，不论反应开始进行，还是达到平衡，体系的压强始终不变，B错误；本反应是一个气态反应，在恒容条件下，混合气体的密度无论起始还是达到平衡，始终不变，D错误。
答案：A
5．(1)已知在298 K、101 kPa的条件下，3 mol H2和1 mol N2恰好完全反应，生成2 mol NH3，同时放出92.2 kJ的热量。在298 K、101 kPa的条件下，将6 mol H2和2 mol N2混合使其充分发生化学反应，反应放出的热量(填“>”“＝”“<”)__________2×92.2 kJ，作出判断的理由是_______________________________________________________________[:]
________________________________________________________________________。
(2)下列说法中，可以证明反应N2＋3H2??2NH3已达到平衡状态的是( )
A．1个N≡N 键断裂的同时，有3个H—H键形成
B．1个N≡N 键断裂的同时，有3个H—H键断裂
C．1个N≡N 键断裂的同时，有6个N—H键断裂
D．1个N≡N 键断裂的同时，有6个H—H键形成
解析：(1)N2与H2合成NH3的反应是可逆反应，要从可逆反应的角度解答本题。由题意知，1 mol 氮气与3 mol 氢气恰好完全反应，生成2 mol氨气，同时放出92.2 kJ的热量。将6 mol H2和2 mol N2混合使其充分反应，由于此反应属可逆反应，故生成的NH3少于4 mol，所以放出的热量小于2×92.2 kJ。
(2)1个N≡N键断裂，表示反应向正反应方向进行；3个HH键生成，表示反应向逆反应方向进行，与生成1个N≡N键同时进行，即v正(N2)＝v逆(N2)，表示建立了化学平衡；6个NH键断裂表示反应向逆反应方向进行，与1个N≡N键断裂同时进行，即v正(N2)＝v逆(N2)，表示建立了化学平衡。
答案：(1)< N2与H2合成NH3的反应是可逆反应，6 mol H2和2 mol N2并未全部反应 (2)AC
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一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列有关电池的说法不正确的是( )
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．锌锰干电池中，锌电极是负极
解析：锂离子电池可以充电，能再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中，锌为负极，锌失去电子经外电路流向铜电极(正极)，B项错误；电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确；锌锰干电池中，锌电极是负极，碳棒为正极，D项正确。
答案：B
2．(2012·新课标全国卷)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )
A．①③②④ B．①③④②
C．③④②① D．③①②④
解析：①②相连时，外电路电流从②流向①，说明①为负极；①③相连时，①为负极；②④相连时，②上有气泡，说明④为负极；③④相连时，③的质量减少，说明③为负极。综上所述可知，这四种金属活动性由大到小的顺序为①③④②，选项B正确。
答案：B
3．[双选题]Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中，用导线连接成原电池，此电池工作时，下列叙述中正确的是( )
A．Mg比Al活泼， Mg失去电子被氧化成Mg2＋
B．负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O
C．镁电极发生还原反应
D．Al是电池正极，开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
解析：虽然镁比铝活泼，但镁不与NaOH反应，铝能与NaOH溶液发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故在碱性溶液中铝作负极：Al－3e－===Al3＋，Al3＋继续和OH－反应生成AlO，即Al－3e－＋4OH－===AlO＋2H2O，镁作正极，发生还原反应。
答案：BC
4．汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A．PbO2是电池的负极
B．负极的电极反应式为：Pb＋SO－2e－===PbSO4[:]
C．PbO2得电子，被氧化
D．电池放电时，溶液酸性增强
解析：铅蓄电池放电时，Pb为负极，电极反应为Pb－2e－＋SO===PbSO4，PbO2为正极，得电子发生还原反应，因消耗H＋，故酸性减弱，B正确。
答案：B
5．被称之为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片(在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnO(OH)，下列说法正确的是( )
A．该电池的正极为锌
B．该电池反应中二氧化锰起催化剂作用
C．当0.1 mol Zn完全溶解时，转移电子个数为1.204×1024
D．电池正极反应式为：2MnO2＋2e－＋2H2O===
2MnO(OH)＋2OH－
解析：反应中Zn由0价→＋2价，Mn由＋4价→＋3价，故该电池的负极为锌，A错；MnO2在正极得电子，B错；当0.1 mol Zn溶解时，转移电子为0.1 mol×2×1023＝1.204×1023，C错；据反应中反应物、产物、结合MnO2中Mn元素得电子情况判断，D正确。
答案：D
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(10分)氯铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH(aq)。试完成下列问题：
(1)通入Cl2(g)的电极是________极(填“正”或“负”)。
(2)Al电极是__________极(填“正”或“负”)。
(3)电子从________(填“Al”或“Cl2”下同)极流向__________极。
解析：电池中Al与Cl2发生反应：2Al＋3Cl2===2AlCl3，Al失去电子是负极，Cl2得到电子是正极，电子由Al极流向Cl2极。
答案：(1)正 (2)负 (3)Al Cl2
7．(12分)A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如下图所示：
(1)A中反应的离子方程式为___________________________________________。
(2)B中Sn极的电极反应式为______________________________________________，
Sn极附近溶液的pH__________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)C中被氧化的金属是__________，总反应式为_______________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题考查原电池的综合应用。A烧杯不符合原电池条件，属于金属与酸的反应；B、C装置构成了原电池，金属活动性：Zn>Fe>Sn，所以B中Fe为负极，被氧化；C中Zn为负极，被氧化。B烧杯中Fe失去电子，电子通过导线流向Sn极，Sn极上有气体产生，H＋浓度降低，pH升高。
答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)2H＋＋2e－===H2↑ 升高
(3)Zn Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
8．(8分)航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池反应总式都表示为：
2H2＋O2===2H2O。
(1)酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其负极反应可表示为：2H2－4e－===4H＋，则其正极反应表示为：______________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，其正极反应表示为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，则其负极反应可表示为________________________________________________________。
解析：两电极的反应式相加即得电池反应总式，因此，用总电池反应减去某一电极的反应式，即得另一电极的反应式。酸式氢氧燃料电池，负极反应式：2H2－4e－===4H＋，电池总反应式：2H2＋O2===2H2O，则正极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。碱式氢氧燃料电池，正极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电池总反应式：2H2＋O2===2H2O，则负极反应式：2H2＋4OH－－4e－===4H2O。
答案：(1)O2＋4H＋＋4e－===2H2O
(2)2H2＋4OH－－4e－===4H2O
同步检测
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．滴有酚酞和氯化钠溶液的湿润滤纸分别做如下图甲乙两个实验，能发现附近变成红色的电极是( )
A．a、c B．b、d
C．a、d D． b、c
解析：甲中构成原电池，b为正极，发生反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，乙中d极为阴极，发生反应2H＋＋2e－===H2↑，同时生成OH－，故b、d两极显碱性，滤纸呈红色。
答案：B[:]
2．[双选题]用惰性电极实现电解，下列说法正确的是( )
A．电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变
B．电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH－，故溶液pH减小[:]
C．电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2∶1
D．电解氯化铜溶液在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
解析：电解稀硫酸溶液，实质是电解水，硫酸溶液浓度增大，溶液pH减小；电解稀氢氧化钠溶液，也是电解水，NaOH溶液浓度增大，故溶液pH增大；电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别是H2和O2，两者的物质的量之比为2∶1；电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物分别是Cu和Cl2，两者的物质的量之比为1∶1。[:]
答案：CD
3．(2011·新课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：
Fe＋Ni2O3＋3H2O===Fe (OH)2＋2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确的是( )
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3，负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为
2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O
解析：A项可充电电池中活泼金属失去电子，为负极，得到电子的Ni2O3为正极，因为放电时电极产物为氢氧化物，可以判断电解液为碱性溶液，A正确；B项放电时，负极铁失去2个电子，生成Fe2＋，因为电解液为碱性溶液，所以电极反应为：Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，B正确；C项充电时，阴极发生还原反应：Fe(OH)2＋2e－===2OH－，所以电极附近pH增大，C错误；D项电池充电时，阳极发生氧化反应，由Ni(OH)2转化为Ni2O3，反应方程式为：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===Ni2O3＋3H2O，D正确。
答案：C
4．(2011·广东高考)某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是( )
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时，Cu2＋向铜电极移动
解析：a和b不连接时，铁比铜活泼，从溶液中置换出铜，A项正确；a和b连接时，形成原电池，铁作为负极而溶解，铜作为正极，溶液中的Cu2＋得到电子被还原成铜单质，B项都正确；无论a和b是否连接，装置中都发生Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋反应，溶液会从蓝色逐渐变为浅绿色，C项正确；如果a和b分别连接直流电源正、负极，该装置为电解池，Cu为阳极，Fe为阴极，则溶液中的阳离子向阴极移动，即向铁电极移动，D项不正确。
答案：D
5．[双选题](2012·山东理综节选)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是( )
A．电能全部转化为化学能
B．粗铜接电源正极，发生氧化反应
C．溶液中Cu2＋向阳极移动
D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
解析：电解精炼铜过程中电能转变为化学能的同时，部分电能转化为热能，A错；电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，B对；电解过程中Cu2＋向阴极移动，C错；粗铜中Ag、Pt、Au放电能力比铜弱，形成阳极泥，可以回收，D对。
答案：BD
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(7分)从Cu2＋、Na＋、SO、Cl－四种离子中恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：
(1)以碳棒为电极，使电解质质量减小，水量不变，进行电解，应采用的电解质是__________；
(2)以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少，进行电解，则采用的电解质是__________；
(3)以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量都减少，进行电解，则电解质是__________。
解析：阳极都为惰性电极，(1)中相当于电解溶液中的电解质；(2)相当于电解水；(3)中既电解溶质又电解水。
答案：(1)CuCl2 (2)Na2SO4 (3)NaCl、CuSO4
7．(14分)电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则：
①电解池中X极上的电极反应式为________________，在X极附近观察到的现象是________________________________________________________________________。
②Y电极上的电极反应式为________________，检验该电极反应产物的方法及现象是____________________________________。
(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则：
①X电极的材料是________，电极反应式是________________________________
________________________________________________________________________。
②Y电极的材料是________，电极反应式是_________________________________
________________________________________________________________________。
(说明：杂质发生的电极反应不必写出)
解析：(1)①依题意可知道是氯碱工业的原理，由电源的正负极可判断，X为阴极，电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑，由于H＋不断减少，溶液中OH－增多，滴入酚酞溶液会变红。②Y为阳极，电极反应式为：2Cl－－2e－===Cl2↑，氯气可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(2)用电解方法精炼粗铜，要求纯铜作阴极，即X极，电极反应式为：Cu2＋＋2e－===Cu；粗铜作阳极，即Y极，电极反应式为：Cu－2e－===Cu2＋。
答案：(1)①2H＋＋2e－===H2↑ 放出气体、溶液变红 ②2Cl－－2e－===Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色
(2)①纯铜 Cu2＋＋2e－===Cu
②粗铜 Cu－2e－===Cu2＋
8．(9分)如图所示，用a、b两惰性电极电解200 mL CuSO4溶液，通电一段时间后，当a极的质量不再增加时，取出洗净干燥后，发现质量增加了6.4 g。回答下列各问题：
(1)标出电源的正负极：c为________，d为________。
(2)b极上发生反应的电极反应式为：______________________________，溶液中总的反应方程式为________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)反应前CuSO4溶液的物质的量浓度为：________，反应后溶液中H＋的浓度为__________(均不考虑溶液体积变化)。
解析：(1)a极质量增加，说明a极有Cu析出，应为阴极，故c为负极，d为正极。
(2)b极与电源的正极d相连，故b极为阳极，由于放电顺序：OH－>SO，所以电极反应式为：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。溶液中总的反应方程式为：
2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。
(3)n(CuSO4)＝n(Cu)＝＝0.1 mol，则反应前c(CuSO4)＝＝0.5 mol·L－1。由电解的总反应方程式可知，c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2c(CuSO4)＝1 mol·L－1。
答案：(1)负极 正极
(2)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑
(3)0.5 mol·L－1 1 mol·L－1
2.3.1 化学能转化为电能 化学电源
1．下图装置能够组成原电池的是( )
解析：根据原电池的形成条件进行分析解答。(1)由较活泼的电极与较不活泼的电极构成原电池的两极，可排除A选项；(2)要有电解质溶液，可排除D选项；(3)一般能自发地发生氧化还原反应，可排除C选项。
答案：B
2．某金属能和盐酸反应生成氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，则该金属可能为( )
A．铝 B．铜
C．锡 D．硅
解析：据题意可知该金属的活泼性比锌弱，但在金属活动性顺序表中排在H的前面，故选C。
答案：C
3．某原电池反应的离子方程式为：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，则下列说法正确的是( )
A．HNO3为电解质溶液 B．锌为原电池正极
C．铁极质量不变 D．铜为原电池正极
解析：由原电池反应可知，负极应为铁，正极为比铁活动性差的电极，电解质溶液应为非氧化性酸。A项中，HNO3为电解质溶液，被还原的不是H＋而是NO，还原产物是NO而不是H2，A错；B项中，锌比铁活泼，正极不能是锌，B错；C项中，铁为负极，电极反应为：Fe－2e－===Fe2＋，铁极质量减小，C错；D项中，铜不如铁活泼，可以作正极，D正确。
答案：D
4．常用的纽扣电池为银锌电池，它分别以锌和氧化银为电极。放电时锌极上的电极反应是Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，氧化银极上的反应是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，下列判断中，正确的是( )
A．锌是负极，发生氧化反应，氧化银是正极，发生还原反应
B．锌是正极，发生氧化反应，氧化银是负极，发生还原反应
C．锌是负极，发生还原反应，氧化银是正极，发生氧化反应
D．锌是正极，发生还原反应，氧化银是负极，发生氧化反应
解析：放电时是原电池。负极是较活泼金属，还原性物质，发生氧化反应；正极是较不活泼金属或导体，氧化性物质，发生还原反应。
答案：A
5.如图所示，电流表G发生偏转，同时A极逐渐变粗，B极逐渐变细，C为电解质溶液。
(1)B为原电池的________极，金属活泼性：A________B(填“>”或“<”)；若电极有：Zn、Fe、Cu、Ag四种金属棒，且已知B为Cu，则A为________。
(2)若电解质溶液有稀H2SO4和AgNO3溶液，则C应为________。
解析：据题意可知，B为原电池负极，A为正极，所以金属活泼性：A答案：(1)负 < Ag (2)AgNO3溶液
2.3.2 电能转化为化学能
1．原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是( )
A．氧化、还原 B．还原、氧化
C．氧化、氧化 D．还原、还原
解析：原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电解池中阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
答案：D
2．用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是( )
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片
B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D．用带火星的木条检验阳极产物
解析：由精炼铜原理知提取铜应该用纯铜做阴极，A错误，B正确；若阳极为惰性电极，则阳极氯离子失电子生成Cl2，应该用氢氧化钠吸收，C、D错误。
答案：B[:]
3．如图电解池中装有硫酸铜溶液，选用不同材料的电极进行电解。下列说法正确的是( )
序号
阴极
阳极
通电后的变化
A
石墨
石墨
溶液的pH增大
B
铜
铜
阳极质量增加
C
铁
铁
两极的质量不发生变化
D
铂
铁
阴极质量增加
解析：A项，阳极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，溶液中有H2SO4生成，溶液pH减小，A错误；B项阳极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，因此阳极质量减小，阴极质量增加，B错误；C项，阳极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，因此阳极质量减小，阴极质量增加；D项，阳极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，因此阴极质量增加。
答案：D
4．右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是( )
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C． a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
解析：溶液中发生电离：Na2SO4===2Na＋＋SO，H2O??H＋＋OH－，通电时SO和OH－移向b电极，Na＋和H＋移向a电极，在b电极上发生：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，在a电极上发生：4H＋＋4e－===2H2↑，所以产生气体的体积：a电极的大于b电极的；两种气体均为无色无味的气体；由于a电极上H＋放电，所以a电极附近c(OH－)>c(H＋)，滴加石蕊试液a电极附近呈蓝色，同理，b电极附近呈红色。
答案：D
5．如图所示，A、B、C三个装置中的三个烧杯分别盛有足量的CuCl2溶液。
(1)A、B、C三个装置中属于原电池的是__________(填标号，下同)，属于电解池的是__________。
(2)A池中Zn是________极，Cu极发生________反应。[:]
(3)B池中C是____________极，发生____________反应，电极反应为___________。
(4)C池中Cu是__________极，发生__________反应，电极反应为____________，反应过程中，溶液浓度________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
解析：判断装置是原电池还是电解池，关键是看它有没有外接直流电源，有则为电解池，无则为原电池。由此可知A为原电池，B和C为电解池，且C较为特殊，实际为电镀铜的装置。
A中Zn作负极失去电子被氧化，发生反应为Zn－2e－===Zn2＋；Cu为正极，电解液中阳离子在正极上得电子被还原，发生反应为Cu2＋＋2e－===Cu。A池中总反应为上述这两个半反应的和，即Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋。
装置B溶液中的H＋和Cu2＋均移向阴极，但因盐溶液中阳离子得电子能力Cu2＋>H＋，因而发生还原反应Cu2＋＋2e－===Cu。同时溶液中失电子能力较强的Cl－在阳极Pt表面被氧化，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑。总反应的化学方程式为CuCl2Cu＋Cl2↑。
装置C中阳极为活性电极，当阳极不是惰性电极时，电极本身会被强迫失电子而发生氧化反应Cu－2e－===Cu2＋，生成离子进入溶液，此时溶液中阴离子不能失电子。而阴极上发生还原反应Cu2＋＋2e－===Cu，两极反应速率相等，溶液中其他离子不发生反应，故溶液浓度保持不变。
答案：(1)A BC
(2)负 还原
(3)阴 还原 Cu2＋＋2e－===Cu
(4)阳 氧化 Cu－2e－===Cu2＋ 不变
同步检测
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．下列说法中错误的是( )
A．煤碳直接燃烧不仅产生大量烟尘，而且会导致酸雨形成
B．煤、石油和天然气这些化石燃料的蕴藏量有限，都是非可再生能源，应想办法提高其燃烧效率，以节约能源
C．人类只有通过燃料燃烧才能获得能量
D．物质发生化学反应的同时伴随着能量的变化，它通常表现为热量变化，这就是化学反应中的放热或吸热现象
解析：人类获得能量的方式有很多种，如核能、太阳能等，C错误。
答案：C
2．[双选题]下列反应既是氧化还原反应，又是放热反应的是( )
A．铝片与稀硫酸的反应
B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C．灼热的炭与CO2的反应
D．甲烷在O2中的燃烧反应
解析：A、D两项为放热反应，又均为氧化还原反应；B项和C项涉及的反应是吸热反应，但B项反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O，是非氧化还原反应，C项反应的化学方程式为C＋CO22CO，是氧化还原反应。
答案：AD
3．下列说法中正确的是( )
A．在化学反应过程中，发生物质变化的同时不一定发生能量变化[来源:学科网ZXXK]
B．生成物全部化学键形成时所释放的能量大于破坏反应物全部化学键所吸收的能量时，反应为吸热反应
C．反应产物的总能量大于反应物的总能量时，反应吸热，ΔH>0
D．ΔH的大小与热化学方程式的计量系数无关
解析：化学反应过程中，既有物质的变化，又有能量的变化，A错；B项反应为放热反应，错误；ΔH的大小与化学计量数对应成正比，D错。
答案：C
4．[双选题]胶状液氢(主要成分是H2和CH4)有望用于未来的运载火箭和空间运输系统。实验测得：101 kPa时，1 mol H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ的热量；1 mol CH3OH(l)完全燃烧生成液态水和CO2，放出725.76 kJ的热量。下列热化学方程式书写正确的是( )
A．CH3OH(l)＋O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)
ΔH＝＋725.76 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1451.52 kJ·mol－1[来源:Zxxk.Com]
D．2H2＋O2===2H2O ΔH＝－285.8 kJ/mol
解析：A项，该反应为放热反应，因而ΔH应该为负值；D项中没有标明各物质的状态。
答案：BC
5．下列对热化学方程式1/2H2(g)＋1/2I2(g)===HI(g) ΔH＝＋26 kJ·mol－1的叙述中，正确的是( )
A．1 mol 氢气和1 mol碘蒸气完全反应需要吸收26 kJ的热量
B．1个氢分子和1个碘分子完全反应需要吸收52 kJ的热量[来源:学§科§网Z§X§X§K]
C．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应生成2 mol的HI气体需吸收52 kJ的热量
D．1 mol H2(g)与1 mol I2(g)完全反应放出26 kJ的热量
解析：在A、B、D三个选项中均未指明生成物的状态；AD则未将反应的化学计量数与ΔH正确对应起来；热化学方程式中各物质前的化学计量数并不是表示分子个数，B错误；且D将反应错认为是放热反应。
答案：C
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(7分)甲硅烷(SiH4)是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃。
(1)甲硅烷中含有的化学键是________，其在固态时属于__________晶体。
(2)已知室温下1 g甲硅烷自燃生成SiO2和水放出热量44.6 kJ，则其热化学方程式为_______________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析：(1)甲硅烷是非金属和非金属形成的化合物，属于共价化合物，其中只含共价键，在固态时依靠分子间作用力结合成分子晶体。
(2)1 mol SiH4完全燃烧，生成液态水放出的热量为44.6 kJ·g－1×32 g＝1 427.2 kJ。因此热化学方程式为：SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1。[来源:学|科|网Z|X|X|K]
答案：(1)共价键 分子[来源:Z*xx*k.Com]
(2)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)
ΔH＝－1 427.2 kJ·mol－1[来源:学&科&网Z&X&X&K]
7．(8分)天然气的主要成分是CH4，甲烷燃烧时的能量变化如下图所示，已知1 mol H2O由气态变为液态时放出44 kJ的能量。请回答下述问题：[来源:学科网]
(1)甲烷燃烧生成液态水的热化学反应方程式为：__________________________。
(2)8 g CH4完全燃烧时生成液态水放出的热量是__________ kJ。
解析：由图知1 mol CH4完全燃烧生成气态水时放出热量为(882－80) kJ＝802 kJ，反应中生成2 mol气态水液化时放出热量44 kJ×2＝88 kJ，故ΔH＝－890 kJ·mol－1。
答案：(1)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890 kJ·mol－1 (2)445
8．(15分)在一个小烧杯里加入约20 g已研磨成粉末的氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]，将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，然后向烧杯内加入约10 g氯化铵晶体，并立即用玻璃棒迅速搅拌。试回答下列问题：
(1)写出反应的化学方程式：_______________________________________________。
(2)实验中要立即用玻璃棒迅速搅拌的原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果实验中没有看到“结冰”现象，可能的原因是__________________________
________________________________________________________________________[来源:学§科§网]
________________________________________________________________________
(答出三个或三个以上原因)。
(4)如果没有看到“结冰”现象，我们还可以采取哪些方案来说明该反应吸热？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(答出两种方案)。
(5)“结冰”现象说明该反应是一个__________(填“放出”或“吸收”)能量的反应。即断开旧化学键________(填“吸收”或“放出”的能量)________(填“>”或“<”)形成新化学键________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)该反应在常温下就可以进行，说明_______________________________________[来源:学科网ZXXK]
________________________________________________________________________。
解析：本题考查了化学反应中的能量变化以及吸热反应、放热反应与反应条件的关系。反应放出或吸收的热量可以通过触觉感知，也可以通过温度计测量。
答案：(1)Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋8H2O＋2NH3·H2O
(2)使反应物充分混合，迅速发生反应，使体系的温度降低
(3)①反应物未进行快速搅拌；②玻璃片上滴加的水太多；③氢氧化钡晶体已部分失水；④环境温度太高；⑤试剂用量太少；⑥氢氧化钡晶体未研成粉末(其他答案合理均正确)
(4)第一种方案：在烧杯中的反应物中插入温度计，通过测量，发现反应后温度计的示数下降，说明反应是吸热反应；第二种方案：用皮肤感觉，感觉烧杯外壁很凉，说明此反应为吸热反应
(5)吸收 吸收 > 放出
(6)有的吸热反应不需要加热也可发生
2.2 化学反应中的热量
1．下列各图中表示热化学方程式A(g)＋B(g)===C(g)＋D(l) ΔH<0的是(E表示能量)( )
解析：ΔH<0，该反应是放热反应，即生成物的总能量比反应物的总能量小，并且反应的发生需要一定的能量，所以B项正确。
答案：B
2．下列说法中正确的是( )[:]
A．物质发生化学反应都伴随能量变化
B．伴有能量变化的物质变化都是化学变化
C．断开HCl放出能量
D．在一个确定的化学反应关系中，反应物的总能量总是高于生成物的总能量
解析：很多物理变化也伴有能量变化，如溶解、三态变化，B错；化学键断裂吸收能量，C错；对于吸热反应而言，反应物总能量低于生成物总能量，D错。[:]
答案：A
3．下列反应属于吸热反应的是( )
A．木炭在氧气中燃烧
B．锌与盐酸的反应
C．盐酸与氢氧化钠溶液的反应
D．石灰石在高温下的分解反应
解析：燃烧反应、中和反应、金属与酸或水的反应均为放热反应，石灰石在高温下分解生成CaO和CO2的反应为吸热反应。
答案：D
4．下列热化学方程式书写正确的是( )
A．2SO2＋O2??2SO3 ΔH＝－196.6 kJ·mol－1
B．H2(g)＋O2(g)===H2O(l)ΔH＝＋241.8 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol－1
D．C(s)＋O2(g)===CO2(g)ΔH＝＋393.5 kJ·mol－1
解析：书写热化学方程式必须注意：①要注明反应物与生成物各物质的状态，A错；②吸热反应ΔH>0，体系能量升高；放热反应ΔH<0，B、D错。
答案：C
5．如右图所示，把试管放入盛有25℃的饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5 mL盐酸于试管中。试回答下列问题：
(1)实验中观察到的现象是__________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)产生上述现象的原因是__________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)写出有关的离子方程式__________________________________________________；
(4)由实验推知，MgCl2和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)Mg和HCl的总能量。
解析：Mg与HCl反应放出热量，使烧杯中溶液温度升高，而Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小，故烧杯中有Ca(OH)2析出。当反应物总能量大于生成物总能量时，反应放出热量。
答案：(1)①Mg片上有大量气泡产生；②Mg片逐渐溶解；③烧杯中析出固体
(2)Mg与HCl反应产生氢气，该反应为放热反应；因Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减小，故有Ca(OH)2固体析出
(3)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(4)小于
同步检测
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．能源与人类的生活和社会发展密切相关。下列关于能源开发和利用的说法不正确的是( )
A．用酒精代替汽油作汽车燃料
B．随着科技的发展，氢气将会成为主要能源
C．在农村提倡利用沼气作生活燃料
D．人类利用的能源都是通过化学反应获得的
解析：人类利用的能源有的是通过化学反应获得到的，有的是自然界提供的，如水能、风能等。
答案：D
2．[双选题]下列有关生物质能的说法不正确的是( )
A．生物质能是可再生能源
B．生物质能于是太阳能
C．焚烧生活垃圾发电是将生物质能直接转化为电能
D．玉米、高粱发酵制乙醇是生物质能的热化学转换
解析：生物质能于植物及其加工产品所贮存的能量，生物质能最终利用的结果：除释放能量外，产生无污染的CO2和H2O，通过植物的光合作用，重新将太阳能转化为生物质能，因此生物质能是可再生的新能源，A正确；光－生物质能的转化本质是光－化学能的转换，B项正确；焚烧生活垃圾发电的能量转化过程是：生物质能―→热能―→电能，C不正确；含淀粉较高的农作物发酵制燃料乙醇是生物化学转换，D不正确。
答案：CD
3．下列说法中不正确的是( )
A．电解水生成氢气和氧气时，电能转变成化学能
B．煤燃烧时化学能大部分转变成热能
C．绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能
D．白炽灯工作时电能全部转变成光能
解析：电解过程是电能转化为化学能，A正确；煤燃烧时化学能大部分转变成热能，少部分化学能转化为光能，B正确；绿色植物的光合作用过程中太阳能转变成化学能，C正确；白炽灯工作时电能大部分转变成光能，少部分转变成热能，D不正确。
答案：D
4．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想。
下列说法正确的是( )
A．H2O的分解反应是放热反应
B．氢能源已被普遍使用
C．2 mol H2O具有的总能量低于2 mol H2和1 mol O2的能量
D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值
解析：2H2O===2H2↑＋O2↑是吸热反应，说明2 mol H2O的能量低于2 mol H2 和1 mol O2的能量。因由水制取H2耗能多且H2不易贮存和运输，所以氢能源利用并未普及，但发展前景广阔。
答案：C
5．[双选题]自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源；需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)(吸收能量)，下列叙述正确的是( )
A．电能是二级能源 B．水力是二级能源
C．天然气是一级能源 D．焦炉气是一级能源
解析：题设指出，只有自然界中以现成形式存在的能源才属于一级能源。据此，天然气应是一级能源。电能通常是由其他能源(如煤、石油等)产生的，属于二级能源。因此A和C两个选项正确。焦炉气是炼焦的产物，是从煤间接制取的，属于二级能源。水的情况则较为复杂。在直接利用水的动能和势能时，水力应属于一级能源；如果用水力发电，则发出的电能又应属于二级能源。这样，B、D不正确。
答案：AC
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(9分)沼气是一种廉价的能源。农村富有大量的秸秆、杂草等废弃物，它们经微生物发酵之后，便可产生沼气，可以用来点火做饭。
(1)已知：(C6H10O5)n＋nH2O3nCO2＋3nCH4＋能量，该总反应可用于生产
______________________________________________________________________。
(2)煤的主要成分是碳，写出煤和沼气中的主要成分燃烧过程的化学方程式________
__________________________________________________________________，并指出哪一种燃料对环境污染小____________。
(3)若建立沼气发电站，可以实现把__________能转化成电能。
解析：将植物的秸秆、叶、根等转化为沼气，既扩大肥源，又改善农村的卫生条件，而且燃料的利用率得以提高，还可以将生物质能转化为电能。
答案：(1)沼气
(2)C＋O2CO2，CH4＋2O2CO2＋2H2O 甲烷
(3)生物质
7．(9分)近年来某市政府率先在公交车和出租车中推行用天然气代替汽油作燃料的改革，取得了显著进展。走上街头你会发现不少公交车和出租车上有“CNG”的标志，代表它们是以天然气作为燃气的汽车。
(1)天然气是植物残体在隔绝空气的条件下，经过微生物的发酵作用而生成的，因此天然气中所贮藏的化学能最终来自于__________。[来源:学科网]
(2)天然气的主要成分是__________。
(3)天然气的主要成分是一种很好的燃料。已知4 g该主要成分完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出222.5 kJ的热量，则上述成分燃烧的热化学方程式为________________。
解析：化石燃料所贮藏的化学能最终都是来自于太阳能。天然气主要成分为CH4,1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态水放出能量为×16 g＝890 kJ。
答案：(1)太阳能
(2)CH4
(3)CH4(g)＋2O2(g)===2H2O(l)＋CO2(g)[来源:学§科§网Z§X§X§K][来源:学科网]
ΔH＝－890 kJ·mol－1
8．(12分)分析下图，回答以下问题：
(1)电解水生成H2，首先要解决的问题是________。[来源:学科网ZXXK]
(2)标准状况下，11.2 L H2燃烧生成液态的水，放出Q kJ的热量，写出该反应的热化学方程式_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)氢气作为理想的“绿色能源”的主要理由是______________________________。
(4)氢氧燃料电池是氢能源利用的一个重要方向。氢气在__________极上发生__________反应，氧气在__________极上发生__________反应。
若电解质溶液为KOH溶液，写出正、负极上的电极反应式：[来源:学科网ZXXK]
负极_______________________________________________________________，
正极_______________________________________________________________。
解析：(1)电解水需要消耗大量电能。
(2)11.2 L H2为＝0.5 mol，故2 mol H2燃烧生成液态水放出热量为×
2mol＝，故该反应的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－4Q kJ·mol－1。[来源:学科网]
(3)H2作为“绿色能源”优点有三：来源丰富；热值高；无污染。
(4)在氢氧燃料电池中，H2在负极失电子发生氧化反应，O2在正极发生还原反应，若电解质为KOH溶液，则负极为2H2－4e－＋4OH－===4H2O，正极为O2＋4e－＋2H2O===
4OH－。
答案：(1)需大量电能
(2)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－4Q kJ·mol－1
(3)来源丰富(H2O)，燃烧放出的热量多，产物无污染
(4)负 氧化 正 还原[来源:学科网ZXXK]
2H2－4e－＋4OH－===4H2O
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
2.4 太阳能、生物质能和氢能的利用
1．下列过程中的能量转化，属于太阳能转化为生物质能的是( )
A．石油燃烧 B．植物的光合作用
C．核电站发电 D．太阳能电池供电
解析：石油燃烧是化学能转变为热能；核电站发电是核能转化为电能；太阳能电池供电是太阳能转化为电能；植物的光合作用是太阳能转化为生物质能。
答案：B
2．下列选项中不能说明乙醇作为燃料的优点是( )
A．燃烧时发生氧化反应
B．充分燃烧的产物不污染环境
C．乙醇是一种再生能源
D．燃烧时放出大量热量
解析：所有燃料的燃烧都发生氧化反应。乙醇充分燃烧的产物是二氧化碳、水，对环境无污染，且放出大量的热量，这是乙醇作为燃料的优点。而煤、石油的燃烧会产生污染物SO2。由于许多植物发酵都可以制得乙醇，其燃烧产物又可通过光合作用变为葡萄糖，最终变成制乙醇的原料，所以乙醇是一种可再生的能源。
答案：A
3．生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能固化为化学能而贮存在生物质内部的能量，一直是人类赖以生存的重要能源。下列有关说法不正确的是( )
A．农村通过杂草和动物的粪便发酵制沼气，沼气的主要成分是甲烷
B．推广使用乙醇汽油，乙醇可由富含淀粉的谷物发酵产生
C．氢能可以通过电解海水，大量推广使用
D．开发生物质能有利于环境保护和经济可持续发展
解析：电解海水可制得H2，但成本高，不能大量推广使用。
答案：C
4．下列措施不符合节能减排的是( )[:]
A．大力发展火力发电，解决电力紧张问题
B．在屋顶安装太阳能热水器为居民提供生活用热水
C．用石灰对煤燃烧后形成的烟气脱硫，并回收石膏
D．用杂草、生活垃圾等有机废弃物在沼气池中发酵产生沼气，作家庭燃气
解析：节能减排就是减少化石燃料的直接燃烧，如煤和石油等，开发利用太阳能、风能、潮汐能、核能等能源。因此A项中大力发展火力发电不符合节能减排的要求。
答案：A
5．矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前，世界矿物能源消耗的主要品种仍然以煤、石油、天然气为主。
(1)试以上述燃料各自的主要成分C、CnH2n＋2、CH4为代表，写出它们燃烧过程的化学方程式：____________________、________________________、_________________________。试比较，当三者质量相同时，对环境造成的不利影响最小的燃料是__________。
(2)煤、石油、天然气又称为化石燃料，它们储存的能量来自绿色植物吸收的太阳能，绿色植物通过光合作用把太阳能转化成______________能，光合作用的总反应式为：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。[:]
(3)光合作用释放的氧气来自于参加反应的哪种物质？__________________。
解析：相同质量的C、CnH2n＋2、CH4，含碳量越高， 生成CO或CO2的量相对来说越多，对环境的不利影响越大，对环境造成不利影响最小的是甲烷。
答案：(1)C＋O2CO2 2CnH2n＋2＋(3n＋1)O22nCO2＋2(n＋1)H2O CH4＋2O2CO2＋2H2O 甲烷[来源:学§科§网]
(2)化学 6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2 (3)水
